在高中進行地理課堂實驗教學(xué)的探索

　　實驗教學(xué)是一種直觀、形象的教學(xué)方法，它通過實驗手段，高度濃縮地展示人們認識和發(fā)現(xiàn)某一知識、原理的過程，讓學(xué)生在較短的時間內(nèi)獲取知識、鞏固知識或培養(yǎng)實際操作能力，并為掌握其它知識打下基礎(chǔ)。地理課堂實驗教學(xué)是指在理論課中的實驗環(huán)節(jié)，是地理課堂教學(xué)工作的重要組成部分。地理課堂實驗教學(xué)的基本任務(wù)是通過有計劃、有步驟的實驗演示或?qū)嶒炦^程的體會，通過教師或?qū)W生試驗—觀察—提問—探索，根據(jù)實驗的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)或者結(jié)果探索實驗現(xiàn)象等產(chǎn)生的原因，分析并解釋地理問題，從而實現(xiàn)對學(xué)生進行觀察、操作、分析、歸納、綜合等地理技能和能力的培養(yǎng)；通過地理實驗，加強教學(xué)的直觀性、研究性，利于學(xué)生對抽象的地理原理、規(guī)律的理解，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中體會發(fā)現(xiàn)的樂趣。
　　
　　傳統(tǒng)地理教學(xué)中缺乏實驗教學(xué)所帶來的弊端
　　
　　受傳統(tǒng)教育觀念的影響，我國中學(xué)科學(xué)教育長期忽視實驗教學(xué)。多年來，由于中學(xué)地理屬于基礎(chǔ)教育中的“文科”類，因此就更加遠離實驗?；仡櫸覈鱾€時期的地理教學(xué)大綱，很難找到地理實驗的具體要求，絕大多數(shù)學(xué)校也沒有地理實驗的場所和設(shè)備。
　　事實上，地理學(xué)科中對自然地理和人文地理現(xiàn)象的分析和規(guī)律的提煉，許多都是通過實驗驗證而得來的，在教學(xué)中，實驗恰恰是最直接的傳遞知識與規(guī)律的手段。傳統(tǒng)地理教學(xué)對實驗的忽視，直接的后果是相當一部分學(xué)生對地理學(xué)原理和現(xiàn)象的死記硬背，形成僵化的地理口訣和條目，從根本上喪失了地理學(xué)科思想的掌握。
　　 但是新課程改革促使這一局面得到扭轉(zhuǎn)。2003年教育部頒布的《普通高中課程方案（實驗）》將地理學(xué)科劃歸為“人文與社會”和“科學(xué)”兩個學(xué)習(xí)領(lǐng)域，這就為地理學(xué)科實施科學(xué)實驗提供了充分的依據(jù)?！翱茖W(xué)”學(xué)習(xí)領(lǐng)域的其它學(xué)科，即物理、化學(xué)、生物在實驗教學(xué)方面已有很大突破，只有地理學(xué)科在此方面還很薄弱，還不能體現(xiàn)科學(xué)學(xué)科的教學(xué)特色。新課程力求改變以知識傳輸為主的教學(xué)方式，要求以創(chuàng)新精神和實踐能力為重點，建立新的教學(xué)方式。實驗教學(xué)因其實踐性、探究性強，是培養(yǎng)學(xué)生地理素養(yǎng)的良好途徑，必將成為地理新課程實施中的重要教學(xué)手段。
　　《普通高中地理課程標準（實驗）》在基本理念、課程目標、內(nèi)容標準等方面對實驗教學(xué)首次提出了明確的要求。新課標在基本理念方面提出“倡導(dǎo)自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)和探究學(xué)習(xí)，開展地理觀測、地理考察、地理實驗、地理調(diào)查和地理專題研究等實踐活動”。新課標在課程目標的“知識與技能”方面要求“學(xué)會獨立或合作進行地理觀測、地理實驗、地理調(diào)查”。新課標的內(nèi)容標準則在多處提出地理實驗的建議，如“利用身邊可以找到的材料(如透明塑料袋、塑料薄膜、玻璃瓶等)和溫度計，做一次模擬大氣溫室效應(yīng)的小實驗?！庇纱丝梢?，地理新課標將實驗教學(xué)提到了前所未有的高度，我們可以借助新課程改革的契機，推動地理實驗教學(xué)的發(fā)展。
　　
　　高中課程改革背景下地理學(xué)科實驗教學(xué)的探索
　　
　　雖然北京市在2007－2008年度才正式進入新課程改革，但“新”的嘗試已經(jīng)在這幾年逐步進行。在過去的幾年教學(xué)中，我們嘗試過多次地理課堂演示實驗，事實證明，課堂實驗對于突破教學(xué)難點、 啟發(fā)學(xué)生的邏輯思維、培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、提升學(xué)生對地理學(xué)科的“認知”水平有極大的作用。
　　以高中地理必修（一）第二章“地球上的大氣”為例，這一章的內(nèi)容涉及很多原理和規(guī)律，對于學(xué)生理解掌握知識、運用知識帶來很大困難。如果我們能在教學(xué)中設(shè)計一些課堂實驗，讓自然的原理和規(guī)律直觀地展現(xiàn)在學(xué)生面前，則可以有效地解決教學(xué)的難點。比如第一節(jié)“冷熱不均引起的大氣運動”，標題展現(xiàn)的就是原理，在教學(xué)中我們設(shè)計了這樣一個演示實驗——
　　材料準備：
　?、僖粋€透明的塑料糖盒，在糖盒上部側(cè)壁上用裁紙刀割出一個約一平方厘米的小洞；在盒底中心也割一個相同的小洞，在洞邊緣上粘貼一些彩色細絲線(將塑料編織繩撕成細絲最好)。
　?、谝恢幌灎T，火柴，酒精燈
　　③一塊炭塊
　?、芤恍┥匙樱ǜ魺嵊茫?br/>　　演示過程：將沙子鋪在講臺上，點燃酒精燈加熱炭塊，當炭塊燒紅時放在沙子上，然后迅速將糖盒倒扣，使燒紅的炭塊位于中心部位；點燃蠟燭，使燭火位于糖盒側(cè)壁的小洞附近。
　　演示效果：蠟燭火苗向小洞內(nèi)飄動，粘貼在盒底的彩色絲線向上飄動。（如圖所示）
　　
　?。ㄔ谘菔厩?，根據(jù)不同班級學(xué)生的狀況進行不同層次的設(shè)問設(shè)計）
　　導(dǎo)師曾告訴我們一個古老的教育諺語：“告訴我，我忘記了；演示給我看，我記住了；讓我參與，我理解了”。實驗教學(xué)強調(diào)演示與參與，它能夠有力地改變被動接受式的學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生在實驗設(shè)計、實驗操作、實驗觀察記錄、實驗分析研究的過程中主動獲取知識、得出結(jié)論。在上述演示的基礎(chǔ)上，我們引導(dǎo)學(xué)生思考“如果沙子上放置的是冰塊，會出現(xiàn)什么樣的實驗效果？”“把兩種實驗現(xiàn)象綜合起來考慮，能否解釋蠟燭火苗和絲線的飄動原因？”……在課后作業(yè)環(huán)節(jié)中，我們布置了讓學(xué)生自己動手做演示的作業(yè)——“利用不同選材，設(shè)計一個熱力環(huán)流的實驗，并利用課本原理解釋實驗現(xiàn)象。”
　　經(jīng)過這樣的實驗教學(xué)，配以恰當?shù)脑O(shè)問引導(dǎo)，可以順利幫助學(xué)生理解“冷熱不均是大氣運動的根本原因”、“熱力環(huán)流的形成”、“水平方向上的氣壓差導(dǎo)致大氣的水平運動”等原理知識。通過階段測驗反饋，95％的學(xué)生能夠順利正確地畫出熱力環(huán)流圖，86％的學(xué)生能夠說出兩個以上的生活中利用熱力環(huán)流原理或熱力環(huán)流表現(xiàn)的例子。
　　
　　地理學(xué)科實驗教學(xué)實踐探索與反思
　　
　　在進行地理課堂實驗的探索中，積累經(jīng)驗的同時也產(chǎn)生了許多反思：
　　首先，要確保實驗設(shè)計的科學(xué)性。地理實驗雖然是一種直觀、形象的教學(xué)方法，但與實際地理過程畢竟有很大差別，現(xiàn)實中，某一種自然現(xiàn)象的影響因素是多方面的，所以實驗的科學(xué)性的保證是個很大的問題。這就要求我們在實驗的設(shè)計過程中，力求從“小”處突破，能夠解決一個基本的原理，能夠說明一種現(xiàn)象產(chǎn)生的一種原因就可以，然后再做遷移和推理，與實際環(huán)境中的地理現(xiàn)實相結(jié)合。不要設(shè)計“大”實驗，如“三圈環(huán)流的形成”“洋流的分布規(guī)律”等。
　　其次，要準確把握地理實驗教學(xué)的目標。地理實驗的確能鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的想象能力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力和歸納、分析能力，還能夠培養(yǎng)組織能力、實際操作能力、解決問題能力等，但我們不能為了實驗而實驗，將地理課改成實驗課。要明確實驗教學(xué)的最終目的是為完成地理學(xué)科教學(xué)的最終目標服務(wù)的。在《地理課程標準》中明確指出，高中地理課程的總體目標是“要求學(xué)生初步掌握地理基本知識和基本原理；獲得地理基本技能，發(fā)展地理思維能力，初步掌握學(xué)習(xí)和探究地理問題的基本方法和技術(shù)手段；增強愛國主義情感，樹立科學(xué)的人生觀、資源觀、環(huán)境觀和可持續(xù)發(fā)展觀念。”所以，地理實驗只是實現(xiàn)教學(xué)目標的手段之一，決不是教學(xué)的目的。我們要特別注意不要出現(xiàn)前幾年多媒體進入課堂時，“為了使用而使用”的現(xiàn)象。
　　最后，要創(chuàng)造性地實現(xiàn)地理實驗課程設(shè)計。地理實驗對于大多數(shù)學(xué)校和教師而言是個新鮮事物，要獲得學(xué)校和老師們對“地理實驗”的認可需要一個過程，也許在我們借用實驗場地、實驗材料、實驗設(shè)備，安排實驗時間等問題上會出現(xiàn)不如意的事情，但我們要努力克服，盡量爭取。比如，我們在設(shè)計實驗的時候最好注意所選擇的實驗材料的來源，最好是來自于我們的生活中常見的素材，如果等著學(xué)校“建地理實驗教室、配地理實驗員、購買高精度的實驗儀器”，那我們的課堂實驗就無法進行了，可能也未必是地理實驗教學(xué)的主流發(fā)展方向。
　　總之，地理課堂實驗利于改變教師的“教”法和學(xué)生的“學(xué)”法；利于教師發(fā)現(xiàn)學(xué)科的魅力，利于學(xué)生形成濃厚的科學(xué)興趣；利于師生共同形成和提升實事求是的科學(xué)態(tài)度、嚴謹細致的工作作風(fēng)、堅韌不拔的意志，這些無疑是新課程改革鎖定的目標?！?br/>　　□編輯 郭卿